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不同内植物固定耻骨上下支骨折生物力学特征的比较
1
作者 饶鑫 蒋代翔 +5 位作者 鲁辉 罗杨兴 李盟 刘定玺 吴启梅 刘融 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2025年第27期5757-5764,共8页
背景:经皮逆向空心螺钉、微创经皮钢板广泛应用于单侧耻骨支骨折中,但存在误穿髋关节和损伤骨盆内侧滋养动脉等缺点。一种新型逆行耻骨上支髓内钉治疗骨盆前环骨折拥有透射次数少和手术时间短等优点,但目前缺乏上述3种内植物生物力学特... 背景:经皮逆向空心螺钉、微创经皮钢板广泛应用于单侧耻骨支骨折中,但存在误穿髋关节和损伤骨盆内侧滋养动脉等缺点。一种新型逆行耻骨上支髓内钉治疗骨盆前环骨折拥有透射次数少和手术时间短等优点,但目前缺乏上述3种内植物生物力学特征的验证。目的:通过有限元分析方法,比较在不同工况下经皮逆向空心螺钉、微创经皮钢板和逆行耻骨上支髓内钉治疗耻骨上下支骨折的生物力学差异。方法:收集1名志愿者的骨盆CT数据,将数据导入mimics 20、Geomagic Wrap 2021、Soildworks 2019中,建成3种内固定治疗单侧耻骨支骨折的几何模型,分别为空心螺钉组、钢板组、髓内钉组。分别将上述模型导入Ansys 2022软件设置垂直工况、开书样工况、剪切工况进行前处理和计算,比较分析内植物的力学稳定性。结果与结论:①在垂直工况下,空心螺钉治疗单侧耻骨骨折的生物力学稳定性较钢板和髓内钉更为优秀,其内植物应力峰值最小,其余两组对比空心螺钉组峰值增加4倍以上;②在开书样工况下,钢板治疗单侧耻骨骨折有更好的生物力学稳定性,钢板组降低耻骨上支断端应力有较好表现,其他两组的应力较钢板组增加5倍以上;③在剪切工况下,髓内钉治疗单侧耻骨骨折表现出良好的生物力学稳定性,其维持骨盆位移效果最佳,其他两组骨盆位移比髓内钉组增加了25%以上;④提示不同内植物在生物力学上存在差异性:逆行经皮空心螺钉在垂直工况下内植物应力峰值最小,微创经皮钢板在开书样工况下减小耻骨上支断端应力最优,逆行耻骨上支髓内钉在剪切工况下骨盆位移最小,可以将内植物生物力学差异性与患者临床实际情况相结合,选择最优内植物治疗方式。 展开更多
关键词 耻骨上下支骨折 经皮逆向空心螺钉 微创经皮钢板 逆行耻骨上支髓内钉 有限元分析 生物力学
基于三维骨折地图技术的跟骨骨折线分布研究 被引量：3
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作者 蒋代翔 鲁辉 +5 位作者 马玲 章花 刘定玺 胜照友 吴启梅 刘融 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2023年第18期2842-2847,共6页
背景:跟骨骨折在其解剖、生物力学、损伤机制等方面复杂性极高,治疗难度大。现有的骨折分类系统多样,临床选择尚不统一。近年来骨折地图绘制技术愈发完善,临床研究逐渐增多,为全身各部位骨折的骨折特征及损伤机制提供了新的研究思路。目... 背景:跟骨骨折在其解剖、生物力学、损伤机制等方面复杂性极高,治疗难度大。现有的骨折分类系统多样,临床选择尚不统一。近年来骨折地图绘制技术愈发完善,临床研究逐渐增多,为全身各部位骨折的骨折特征及损伤机制提供了新的研究思路。目的:绘制跟骨骨折线图并转化为热图,分析跟骨骨折特征。方法:回顾性研究68例(74足)跟骨骨折患者的病例资料。选取一位34岁健康男性(右侧)跟骨CT扫描数据,进行三维重建,作为骨折线绘制模板。将68例患者足踝CT扫描数据导入Mimics 20.0软件,重建三维骨折模型,再将骨折模型导入3-matic 12.0软件,模拟骨折复位并与标准模板拟合,在标准模板上临摹骨折线,创建骨折线图并转化为热图,分析骨折特征。结果与结论:(1)跟骨骨折患者年龄大多分布于44-55岁,其中男性患者占85.3%,女性病例占14.7%;(2)跟骨骨折地图明显可见3条弧形带状高发区,A带:外侧壁环形高发区;B带:包含整个Gissane角并向外侧结节与底部交接处走行;C带:从后距关节面中间向后内侧走行,在内侧壁靠结节部向前部延伸;(3)结果表明,骨折地图能直观展现跟骨骨折特征,在跟骨的进一步分型、内固定设计、置钉策略、有限元分析的有效性验证等方面可以提供参考。 展开更多
关键词 跟骨骨折 骨折地图 骨折热图 骨折线 三维重建
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QCT辅助评价胫骨平台骨折形态的临床分析与应用研究
3
作者 高迪 刘定玺 +3 位作者 许炜 张清 蒋国璋 程晓光 《中国骨与关节损伤杂志》 2024年第2期149-153,共5页
目的通过地图投影技术及定量CT(Quantitative computed tomography,QCT)影像技术评估胫骨平台五柱分型下骨折形态、骨密度在临床诊疗上的价值。方法收集自2018-08—2022-07诊治的68例胫骨平台骨折的三维CT影像数据,应用Mimics 20.0软件... 目的通过地图投影技术及定量CT(Quantitative computed tomography,QCT)影像技术评估胫骨平台五柱分型下骨折形态、骨密度在临床诊疗上的价值。方法收集自2018-08—2022-07诊治的68例胫骨平台骨折的三维CT影像数据,应用Mimics 20.0软件重建健侧胫骨平台标准3D模型,对患侧骨折区域进行三维重建、复位,将复位的三维骨折模型导入3-matic软件中,在标准模型上识别骨折区域并叠加,应用MATLAB软件进行三维热图可视化处理。按照胫骨平台五柱分型,观察胫骨平台骨折区域三维图形在二维平面下各柱形态变化及骨折发生率,同时在健侧胫骨平台内外侧标记感兴趣区域,应用QCT准确获取骨密度值,对比内外侧柱骨密度值与骨折形态的相关影响。结果胫骨平台骨折三维重建结果显示胫骨平台前内侧柱骨折19例,占比27.94%;胫骨平台前侧柱(结节区域)骨折30例,占比44.11%;胫骨平台前外侧柱骨折53例,占比77.94%;胫骨平台后外侧柱骨折42例,占比61.76%;胫骨平台后内侧柱骨折24例,占比35.29%。骨折热图结果及分布比例显示前外侧柱及后外侧柱骨折分布为40%~70%,前内侧柱及后内侧柱骨折分布为20%~30%,前侧柱骨折分布为20%~40%。根据胫骨平台健侧内外侧骨密度测量结果,不同年龄段患者胫骨平台内侧骨密度高于胫骨平台外侧骨密度,其中50岁以上患者骨密度区别更加明显。结论QCT辅助评价胫骨平台骨折形态不仅完善了目前仅在理论上的五柱分型,同时提高了临床医师对其诊断的认识,并且指导临床手术规划,为临床制定个性化医疗提供依据。 展开更多
关键词 胫骨平台骨折 定量计算机断层扫描技术 骨密度 地图投影技术
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基于深度学习的面部疼痛智能评估方法研究 被引量：2
4
作者 刘定玺 蒋国璋 +4 位作者 章花 胜照友 刘康 鲁辉 刘融 《生物医学工程研究》 2022年第3期268-274,284,共8页
为了提高疼痛评估的快捷性、直观性、连续性、准确性,本研究建立了一种基于深度学习和面部表情图像的疼痛强度智能评估模型,为准确评估疼痛病情、适时调整治疗方案、实施有效镇痛措施提供补充依据。该方法采集7位志愿者在6种不同疼痛强... 为了提高疼痛评估的快捷性、直观性、连续性、准确性,本研究建立了一种基于深度学习和面部表情图像的疼痛强度智能评估模型,为准确评估疼痛病情、适时调整治疗方案、实施有效镇痛措施提供补充依据。该方法采集7位志愿者在6种不同疼痛强度状态下的表情图片,通过预处理和数据增广形成数据库,设计深度卷积神经网络并进行训练,使用特征级差异进行面部疼痛表情分类。在JAFFE、CK+数据库上进行模型性能验证和评价。模型在训练集、测试集分类准确率分别达到98.15%、90.91%,训练速度19 ms/step。模型在JAFFE、CK+数据库上的验证效果良好。结果表明,该方法在疼痛表情识别中准确有效,评分结果具有显著性。 展开更多
关键词 疼痛强度评估 卷积神经网络 面部图像 图像预处理 图像增广 表情数据库 分类器设计
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